• Herzlich willkommen im "neuen" DSLR-Forum!

    Wir hoffen, dass Euch das neue Design und die neuen Features gefallen und Ihr Euch schnell zurechtfindet.
    Wir werden wohl alle etwas Zeit brauchen, um uns in die neue Umgebung einzuleben. Auch für uns ist das alles neu.

    Euer DSLR-Forum-Team

  • In eigener Sache!

    Liebe Mitglieder, liebe Besucher und Gäste
    ich weiß, es ist ein leidiges Thema, aber ich muss es ansprechen: Werbung, Werbeblocker und Finanzierung des Forums.
    Bitte hier weiterlesen ...

  • DSLR-Forum Fotowettbewerb neu erfunden!
    Nach wochenlanger intensiver Arbeit an der Erneuerung des Formates unseres internen Fotowettbewerbes ist es Frosty als Moderator
    und au lait als Programmierer gelungen, unseren Wettbewerb auf ein völlig neues Level zu heben!
    Lest hier alle Infos zum DSLR-Forum Fotowettbewerb 2.0
    Einen voll funktionsfähigen Demowettbewerb kannst du dir hier ansehen.
  • Neuer Partner: AkkuShop.de
    Akkus, Ladegeräte und mehr (nicht nur) für Digitalkameras und Drohnen
  • Neuer Gutscheincode unseres Partners Schutzfolien24:
    DSLR-Forum2024
    Dauerhaft 10% Rabatt auf alle Displayschutzfolien der Eigenmarken "Upscreen", "Brotec", "Savvies".
    Der Code ist für alle Geräteklassen gültig.
  • Stimmt ab über die Sieger des DSLR-Forum Fotowettbewerbs März 2024.
    Thema: "Arbeitsmittel"

    Nur noch bis zum 31.03.2024 23:59!
    Jeder darf abstimmen!
    Zur Abstimmung und Bewertung hier lang
  • Frohe Ostern!

    Wir wünschen allen DSLR-Forum Nutzern, ihren Familien und Freunden sowie unseren Sponsoren und Partnern und deren Familien und Freunden ein frohes Osterfest.

    Euer DSLR-Forum Team!
WERBUNG

Wieviel Megapixel hat ein menschliches Auge?

ajeder

Themenersteller
Hallo Leute,

neulich stand ich bei mir am Küchenfenster. Wir hatten ein tolle Fernsicht und ich hab beim rausgucken so überlegt, wie gut das menschliche Auge doch Details und feine Strukturen auflösen kann. Gegen ein Adler o.ä. ist es natürlich schwach, aber immerhin.
Dabei kam in mir die Frage auf, wieviel Megapixel denn wohl nach heutigen Berechnungen so ein menschliches Auge hat, bzw. was müsste ein Kamera haben um mit ähnlich guter Detailwiedergabe zu arbeiten. (Den Dynamikumfang lasse ich hierbei mal ganz ausser acht, und die Linse / das Objektiv der Kamera auch.)
Mal angenommen das Objektiv wäre perfekt, wieviel MP müsste solch eine Kamera haben?
Hat jemand dazu schon mal was gelesen?

Gruß aus Aachen,

Axel
 
Ich hab mal gehört, dass die Augen eines Menschen ca. 700-800 MB an Informationen pro Sekunde aufnehmen. Daraus könntest Du ja jetzt Rückschlüsse ziehen. Aber keine Garantie, dass die genannte Zahl stimmt und verwendbar ist.
 
Ein Auge hat keine Megapixel und die Angabe wieviel Mbyte/sek sind auch Quatsch. Oder wie willst du messen wieviele Informationen ich Aufnehme, wenn mich meine Frau böse ankuckt, weil ich schon wieder hier im Forum schreibe?

Optisch habe ich bei der c't mal die Angabe ca. 1,5 Bogensekunden gelesen (ohne Gewähr). Da kannst du dann ja ausrechnen wieviele MPixel das sind.

Backbone
 
Lässt sich mit Sicherheit nicht einfach so vergleichen, dass irgendwelche Megapixel- oder Gigapixel-Angaben sinnvoll wären.

Ich habe mal irgendwo was gelesen, dass die möglichen "Rechenimpulse" oder "Schaltmöglichkeiten" oder wie auch immer eines menschlichen Gehirns etwa soviel ausmachen, wie die weltweite Jahresproduktion an Silikon-Wavern (aus denen Schaltkreise/Prozessoren hergestellt werden) an "Schaltungen" (sorry für die laienhafte Ausdrucksweise) aufnehmen könnte.
Allein um die Grundmotorik (noch ohne viel dabei zu denken :D ) eines durchschnittlichen Fußballspielers in entsprechende Rechenleistung zur Steuerung eines ähnlich beweglichen Roboters umzusetzen, wären gewaltige Mengen an Rechenoperationen nötig, die einen Riesecomputer erfordern würden.

Beim Auge ist nicht nur die "Auflösung" sehr gut, sondern vor allem sind auch die erfassbaren Kontratsunterschiede um ein Vielfaches höher, allenfalls in der Fotografie annähernd erreichbar mit umständlichem DRI. Und das Auge (bzw. Gehirn) kann das nicht nur mit Standbildern, sondern auch in Echtzeit mit Bewegtbildern ............... :eek:
Und dabei sind die menschlichen Sinnesorgane ja noch gar nicht mal so besonders in der Natur und werden vielfach von anderen Tieren übertroffen.

Aber die "Erfindungen" der Natur sind halt in sehr vielen Dingen den technischen Erfindungen weit voraus ............... (y)

Andreas
 
Hallo,

eigentlich sieht das Hirn, da das Auge nur einen sehr kleinen Winkel detailiert aufnimmt. Das Auge "zittert" im 10tel-Sekundelsten Takt hin und her und Dein Gehirn setzt das Bild zusammen. (Deshalb gibt es auch die vielen optischen Täuschung - nicht wegen den Augen, sondern weil das Hirn überlistet wird)

Gruss Robi
 
Zuletzt bearbeitet:
ajeder schrieb:
Hallo Leute,

neulich stand ich bei mir am Küchenfenster. Wir hatten ein tolle Fernsicht und ich hab beim rausgucken so überlegt, wie gut das menschliche Auge doch Details und feine Strukturen auflösen kann. Gegen ein Adler o.ä. ist es natürlich schwach, aber immerhin.
Dabei kam in mir die Frage auf, wieviel Megapixel denn wohl nach heutigen Berechnungen so ein menschliches Auge hat, bzw. was müsste ein Kamera haben um mit ähnlich guter Detailwiedergabe zu arbeiten. (Den Dynamikumfang lasse ich hierbei mal ganz ausser acht, und die Linse / das Objektiv der Kamera auch.)
Mal angenommen das Objektiv wäre perfekt, wieviel MP müsste solch eine Kamera haben?
Hat jemand dazu schon mal was gelesen?
Hier sind die Pixel, die in der "Fovea centralis" am dichtesten stehen:
http://webvision.med.utah.edu/imageswv/fovmoswv.jpeg

oder in bunt:
http://webvision.med.utah.edu/imageswv/macpig.jpeg

und als "Pixelabstand" könnte man dort ca. 3-4 µm ansetzen:
http://webvision.med.utah.edu/imageswv/rodcoEM.jpeg

Nicht ganz unabhängig von dieser Anatomie ergibt sich dann für "normale Betrachtungsabstände" eine Auflösung von 0,5-1 Bogenminute und damit für ein Bild, welches aus dem Abstand der Bilddiagonalen betrachtet wird, eine maximal erlaubte Punktunschärfe von 1/1.500 der Bilddiagonalen. Um in der Bilddiagonalen ca. 1500 gut auflösende Pixel zu haben, benötigen wir je nach Format-Aspekt und Antialiasing-Intensität ca. 2-3 MP knackige Bayer-Pixel oder 1,3-2 MP Vollfarb-Pixel. Mehr schadet nicht, sondern hilft dem Auge, keine Qualitätsminderung durch Interferenz aus Bildraster und Augenabtastungs-Raster zu empfinden.
 
Die Umrechnung von den Zäpfchen udn Stäbchen zu Megapixeln und Bogensekundenzeugs ist zwar schön und gut aber eigentlich relativ schwachsinnig, da unser Auge eben nicht 1:1 mit dem Hirn verschaltet ist und so Informationen "wahrnimmt". Viel mehr hat unser Hirn viele Rezeptive Felder, d.h. Rezeptoren, die Zusammengeschaltet sind zu Feldern. Solch ein Feld reagiert dann bspw. auf eine Kante, oder ein ein-aus im Sinne von Hell-dunkel etc. Diese rezeptiven Felder werden dann ins Hirn geleitet und münden dort in sogenannten Kolumnen, die mehrere Rezeptive Felder zusammenfassen. Solche optische Kolumnen können bspw. Figuren erkennen. So gibt es für gewisse Grundfiguren eigene otpsiche Kolumnen, und für jede Winkelorientierung ein eigenes Neuron. So können wir bspw. ein Gesicht oder einen Apfel in einer bestimmten Winkelstellung genau mit einem Neuron wahrnehmen, da die dazu benötigten rezeptiven Felder (für die Form, die Linien, die Farben etc.) entsprechend verschaltet sind. Und genau so funktioniert unsere WAhrnehmung: nicht pixelgenau sondern aufgrund von verschalteten Pixeln und rezeptiven Feldern aus denen das Hirn dann ein Bild errechnet und durch welches wir Figuren, Farben, Formen, Helligkeiten etc. "errechnen" können.

Somit bringt eigentlich ein pixelvergleich überhaupt nichts, da wir wie gesagt nicht pixelgenau wahrnehmen, da schon in der Netzhaut eine erste Verschaltung stattfindet. Die Informationen gelangen also gar nicht als Pixelinfos ins Gehirn.

Diese Verschaltung auf Rezeptorebene ist eher unüblich. Der Geruchssinn ist bspw. 1:1 direkt verschaltet und gelangt auch direkt - sprich auch nicht durch den Thalamus - ins Gehirn. Unser akkustischer Sinn wird auch nicht auf Rezeptorebene verschaltet sondern auch erst im Gehirn (weisst aber dort auch eine sehr logische Ordnung auf, nämlich ist auch im Gehirn alles nach Frequenzen geordnet und strukturiert).


Aber man kann die Leute natürlich weiter rechnen lassen, was unser Auge rein von der Rezeptordichte leisten könnte. Aber eben, es ist nicht mehr als eine lustige Rechenübung für irgend ne Matheprüfung.
 
dino schrieb:
Die Umrechnung von den Zäpfchen udn Stäbchen zu Megapixeln und Bogensekundenzeugs ist zwar schön und gut aber eigentlich relativ schwachsinnig, da unser Auge eben nicht 1:1 mit dem Hirn verschaltet ist und so Informationen "wahrnimmt". Viel mehr hat unser Hirn ...
Das brauchst Du mir nicht zu sagen, bin "vom Fach". ;)
Aber um die Sache doch etwas zurückzubringen: Doch, ein "Pixelvergleich" lässt sich sehr wohl anstellen, da die Auflösungslimits des Auges empirisch gemessen wurden (Physiologie, erste Studiensemester), und mit den zellulären Gegebenheiten der Retina gut in Einklang zu bringen sind.
Auge ist nahezu kugelförmig mit Durchmesser 25 mm. Schneiden wir ein menschliches Auge entlang der optischen Achse längs auf, so schauen wir auf die Retina, die - wenn sie über den gesamten Kreisbogen fortgeführt würde - einen Umfang von 85,25 mm beschreibt. Auf diesem Kreisbogen liegen 360° bzw. 21600 Bogenminuten. In einem Ausschnitt von einer Bogenminute haben wir also 0,00395 mm der Retina, was 3,9 µm entspricht. Lösen wir also physiologisch messbar 0,5-1 Bogenminute auf, so ergeben sich Abtastintervalle von 2-4 µm, was der Distanz der Photorezeptoren quasi exakt entspricht, wobei die relativ unregelmäßige Anordnung der Photorezeptoren (ähnlich "super-CCD") für die Auflösung von Linienpaaren noch weiter förderlich ist.

Die mehr oder weniger verschwommenen Linienpaare durch Photorezeptoren nicht nur zu messen, sondern sie auch als solche zu erkennen ("Sehen" ist ebenso wie "Schmerzen fühlen" ein Vorgang, der eine Mitbeteiligung des Cortex zwingend erfordert), nutzen wir dann die nachgelagerten Strukturen zur Schärfung durch lokale Verschaltung in der Retina und durch die von Dir erwähnte Strukturmuster-Erkennung im Cortex.

Für die erzielbare Auflösung jedoch entscheidend ist immer noch die Photorezeptoren-Dichte, die im Maximum bei 2,5 µm "Pixelabstand" zu suchen ist.

Aber man kann die Leute natürlich weiter rechnen lassen, was unser Auge rein von der Rezeptordichte leisten könnte. Aber eben, es ist nicht mehr als eine lustige Rechenübung für irgend ne Matheprüfung.
Na dann erzähle Du mir mal, wie sich die Auflösungsgrenze des menschlichen Auges sonst ergibt.
 
schön zu sehen, dass es immerhin doch noch Leute gibt die Wissen, von was sie reden :) Von der von dir erwähnten Studie wusste ich nichts. Hast du hierzu ggf. mehr Infos?

Mit dem letzten von dir gequoteten punkt wollte ich eigentlich darauf hinaus, dass es beim Menschlichen Auge zwar schön und gut ist ne Auflösung etc. zu berechnen aber es eigentlich gar nichts bringt. Es gäbe hier wesentlich interessantere Themen und Bereiche zur visuellen Wahrnehmung, mit denen man sich beschäftigen könnte. Aber anscheinend sind ja wirklich alle immer so mp-Fixiert, weil es wohl das einfachste zu sein scheint :D

ganz nebenbei: inwieweit bist du vom Fach?
 
Es gibt ca. 125 Millionen Stäbchen und 7 Millionen Zäpfchen je Auge, wobei die Stäbchen für hell/dunkel und die Zäpfchen für die Farben zuständig sind. Wenn mann jedes diese als Pixel sehen würde (vereinfacht), dann hätte man ca 130 Megapixel pro Auge.
 
dino schrieb:
schön zu sehen, dass es immerhin doch noch Leute gibt die Wissen, von was sie reden :) Von der von dir erwähnten Studie wusste ich nichts. Hast du hierzu ggf. mehr Infos?

Mit dem letzten von dir gequoteten punkt wollte ich eigentlich darauf hinaus, dass es beim Menschlichen Auge zwar schön und gut ist ne Auflösung etc. zu berechnen aber es eigentlich gar nichts bringt. Es gäbe hier wesentlich interessantere Themen und Bereiche zur visuellen Wahrnehmung, mit denen man sich beschäftigen könnte. Aber anscheinend sind ja wirklich alle immer so mp-Fixiert, weil es wohl das einfachste zu sein scheint :D
Mehr Infos, nett aufgearbeitet und illustriert gibt es - wie so häufig bei guten Ressourcen in englischer Sprache hier:
http://webvision.med.utah.edu

Von dieser Seite waren auch die verlinkten Abbildungen.
 
was mich am auge fasziniert ist der wahnsinnig schnelle Auto-Focus...
Wie funktioniert der AF im Auge eigentlich? Verschiebt sich da was, oder wird der Augapfel kleiner/größer...
Wäre nett, wenn mich da einer, der es weiß einweihen könnte ;)
 
Der Ringmuskel (Ziliarmuskel) um die Linse auf Deinem Auge kann die Linse flacher oder weniger flach ziehen. Damit ändert sich der Brechwinkel des Lichtes, das durch die Linse auf die Netzhaut fällt.


Ein Punkt weit weg muss eine möglichst dünne bzw. flache Linse haben, ein naher Punkt muss eine möglichst dicke bzw. gekrümmte Linse haben, damit das klappt. Stimmt die Krümmung, dann fallen alle von diesem Punkt ausgehenden Lichtstrahlen wieder gebündelt auf einen Punkt auf die Netzhaut: Das nennt man dann Schärfe.
 
Zuletzt bearbeitet:
Es stellt sich eher die Frage: Was können wir noch auflösen?
Lt. Wikipedia können wir auf einem Bild mit 10*15cm ca. 5MP erkennen (auflösen).
Wenn wir vor einem Monitor sitzen, sehen wir die Pixel, d.h. der Monitor im Anstand 40cm könnte 10MP (20*30cm) haben, dann wäre unsere Optik ausgereizt.

mfg Peter
 
Interessantes Thema!
Noch spannender als die physiologischen Leistungen des Auges selber finde ich aber den "Prozessor" im Kopf und seine Geschwindigkeit und äußerst komplexe Leistung.
Im Gegensatz zum Abbilden der Kameras ist unser Sehen eigentlich mehr ein Erkennen. Das heißt auch Interpretieren und Reaktionen, Verhalten anstoßen.
Nicht zu vergessen die Verknüpfung mit den Emotionen.
Es sind ja wohl kürzlich Digicams auf den Markt gekommen, die Gesichter erkennen können, um präziser scharf stellen zu können. Einige sollen sogar Lächeln und Lachen erkennen können, um den richtigen Moment für die Auslösung zu bestimmen.
Es wurde aber noch nicht darüber berichtet, daß sich je eine solche Kamera darüber gefreut oder gar mitgelacht hätte. ;)

Gruß, Jürgen
 
was mich am auge fasziniert ist der wahnsinnig schnelle Auto-Focus...
Hmmm...wie alt bist Du denn? Bin zwar nicht unbedingt alt, aber der jüngste bin ich auch nicht mehr. Wenn ich mal per Auge von unendlich auf 30 cm "fokussiere" bin ich kaum schneller als meine Kamera ...und ich habe ne Pentax! :rolleyes: :ugly:
Ich würde mal schätzen, dass ich dafür knapp eine halbe Sekunde brauche.
 
Hmmm...wie alt bist Du denn? Bin zwar nicht unbedingt alt, aber der jüngste bin ich auch nicht mehr. Wenn ich mal per Auge von unendlich auf 30 cm "fokussiere" bin ich kaum schneller als meine Kamera ...und ich habe ne Pentax! :rolleyes: :ugly:
Ich würde mal schätzen, dass ich dafür knapp eine halbe Sekunde brauche.

Genau so sehe ich es auch. Unser Auge ist interessant, deckt aber immer nur Bruchteile des gesehenen Bildes (ich glaube mal gehört zu haben .. 10%, kann mich aber irren) ab.

Das Auge huscht kontinuierlich über das "Bild" ... das Gehirn macht erst das Bild daraus. Das Auge reagiert eigentlich nur auf Veränderungen im Bild und leitet sie an das Gehirn weiter. Passieren gleichzeitig mehrere Dinge im Bild, konzentriert sich das Auge immer auf das Auffälligste (das nutzen z.B. Hütchenspieler aus).

Die aktuellen Objektive und Kameras sind unseren Sensoren in vielen Bereichen überlegen (insbesondere hell/dunkel -Blende ... hier muß das Auge das gesamte Bild auch neu aufbauen) ... aber an dem, was unser Gehirn leisten kann, scheitert die Technik :eek:
 
WERBUNG
Zurück
Oben Unten